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陶瓷材料的超塑性
叶建东,陈楷,A.Dominguez-Rodriguez
1998 Vol. 13 (3): 257268
摘要(
2276 )
PDF(850KB)(
1052
)
虽然陶瓷材料在本质上是一种脆性材料;然而研究已表明细晶陶瓷材料具有超塑性,在高温下能产生很大的拉伸形变.本文综述了超塑性的特征和Y2O3稳定四方ZrO2多晶体这种典型的超塑性陶瓷材料的形变机理,形变特征以及动态晶粒生长、玻璃相和产生孔穴对其超塑性形变的影响,此外,还总结了其他陶瓷材料,包括Al2O3、Al2O3-Y2O3稳定四方ZrO2、纳米陶瓷和玻璃陶瓷的超塑性行为和特征.
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直接凝固注模成型技术
高濂
1998 Vol. 13 (3): 269274
摘要(
2485 )
PDF(364KB)(
990
)
直接凝固注模成型是瑞士苏黎世联邦高等工业学院L.J.Gauckler实验室发明的一项新的成型技术,具有素坯密度高、密度均匀、坯体收缩和形变极小等优点,特别适用于大尺寸、复杂形状的陶瓷部件的成型,有广阔的应用前景.本文着重介绍了直接凝固注模成型的基本原理和技术关键.
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TiO2氧敏元件的研究和发展概况
周伟,孙成文,杨芝洲
1998 Vol. 13 (3): 275281
摘要(
1962 )
PDF(455KB)(
933
)
TiO2材料作为氧传感器具有广泛的应用.本文介绍了TiO2氧传感器的工作原理和制作过程中采用的三种工艺,即陶瓷烧结体、厚膜和薄膜技术.并对如何提高氧传感器的性能进行了探讨.
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微波与无机非金属介质的相互作用
黄向东,李建保,谢志鹏,黄勇
1998 Vol. 13 (3): 282290
摘要(
1956 )
PDF(494KB)(
1259
)
本文从麦克斯韦电磁理论出发,理论上分析了微波与物质相互作用机理,指出介质吸收微波源于介质对微波的电导损耗和极化损耗,高温下,电导损耗将占主要地位.利用微波加热物质,物质的损耗有一定的限制,对干2.45GHz的微波,物质电导率应在1Ω-1cm-1以下,根据现有的无机非金属材料的电导率数据,对某些无机非金属材料的微波加热特性进行了简单的评估;在一些简单的假设下,对微波加热样品时,样品内部温度分布情况作了简要描述,对微波场中非均匀固体的行为进行了简单的分析和预测.
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熔体内重力对流速度场的实验研究及其理论分析
金蔚青,蒋元方,孙绪宝,潘志雷,刘照华
1998 Vol. 13 (3): 291295
摘要(
1679 )
PDF(325KB)(
815
)
应用最近开发的高温光学实时观察法研究了铌酸钾熔体的重力对流现象.通过加热直径为2.5mm的圆环形坩埚,形成厚度为0.2mm的圆形KNbO3熔液.实验测量了熔体内温度和流体速度的分布,并从理论上对速度场的分布给出了定量分析.
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Ti:Fe:LiNbO3晶体的生长及其光折变性能的研究
董斌,徐良瑛,束碧云,肖兵
1998 Vol. 13 (3): 296302
摘要(
1907 )
PDF(390KB)(
1023
)
采用熔体提拉法生长了不同掺杂浓度的Ti:Fe:LiNbO3晶体.研究了掺杂杂质离子浓度变化对晶体光折变性能的影响,测定了晶体经热化学还原处理前后的透射谱.用ESR方法证实,未经还原处理时,Ti:Fe:LiNbO3晶体中Ti离子以Ti4+形式存在.与Fe:LiNbO3和Ti:LiNbO3相比,Ti、Fe复合掺杂,通过电荷补偿效应,使未经还原处理的晶体中Fe2+增加,从而使光吸收增强;可以通过改变Ti、Fe掺杂浓度的方法来控制晶体中Fe2+离子的浓度,达到控制并改善晶体光折变性能的目的.本文还对Ti:Fe:LiNbO3晶体的全息性能进行了研究,测得Ti:Fe:LiNbO3晶体响应时间缩短,衍射效率高达90%以上.Ti:Fe:LiNbO3晶体是一种优质的光折变材料.
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Bridgman法生长的PWO晶体的发光特性和透光特性
张明荣,胡关钦,李培俊,徐力,殷之文
1998 Vol. 13 (3): 303307
摘要(
2113 )
PDF(284KB)(
925
)
本文采用改进的Bridgman法,以纯度不低于99.99%的PbO和WO3为原料,生长出无色透明的、大尺寸的PbWO4(PWO)晶体,研究了晶体沿生长方向不同部位的透射光谱及X射线激发的发射光谱特性.发现改进的Bridgman法生长的PWO晶体具有较好的发光均匀性和透光均匀性,其原因主要是改进的Bridgman法采用密封的坩埚,有效地抑制了组份(PbO和WO3)的挥发.
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TiO2对CaO-Al2O3-SiO2系玻璃晶化机理的影响
梁开明,段仁官,顾守仁
1998 Vol. 13 (3): 308314
摘要(
1797 )
PDF(369KB)(
800
)
使用差热分析(DTA)方法研究了TiO2对CaO-Al2O3-SiO2系玻璃晶化机理的影响,发现在CaO-Al2O3-SiO2系玻璃中,引入TiO2有助于玻璃网络聚合程度的降低,从而导致玻璃的粘度减小,转变温度Tg和析晶峰温度Tp的降低.玻璃的析晶难易程度和析晶峰温度的高低不存在相互对应关系.CaO-Al2O3-SiO2系玻璃中,不管是否加入TiO2,均以表面晶化为主,TiO2的晶核剂效果不显著.充分的核化热处理也不能促使含TiO2的CaO-Al2O3-SiO2系玻璃发生体积晶化,TiO2的含量越高,核化热处理后玻璃的表面晶化效果越显著.
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云母微晶玻璃/Y-TZP复相材料的制备和力学性能
梁开明,程慷果,段仁官,万菊林
1998 Vol. 13 (3): 315319
摘要(
2035 )
PDF(270KB)(
863
)
本文用烧结法制备了云母微晶玻璃/-TZP复相材料,用X光衍射分析(XRD)法测定了材料断裂过程中氧化锆的相变体积分数,用拉曼微探针谱测定了相变区宽度,并对增韧机制进行了研究.结果表明:氧化锆的加入可以显著提高材料的力学性能.当加入40vol%ZrO2时,云母微晶玻璃的强度和断裂韧性分别可达446MPa和4.8MPam1/2氧化锆的相变分数随氧化锆含量的增加而减小,而相变区宽度随氧化锆含量的增加而增大;氧化锆主要通过应力诱导相交增韧机制来提高云母微晶玻璃的断裂韧性,但随着氧化锆含量的增加,裂纹在氧化锆颗粒附近的偏转会进一步提高材料的断裂韧性.
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不同气氛下烧结的α-Sialon/SiC(w)复合材料
许钫钫,温树林,大学NORDBERG L-O
1998 Vol. 13 (3): 320326
摘要(
1806 )
PDF(667KB)(
895
)
本工作运用透射电子显微镜(TEM)对N2以及N2+CO两种不同气氛下制备α-Sialon/SiC(W)复合材料的显微结构进行了观察.实验揭示了两种复合材料具有明显不同的相界结构:N2气氛下制备的材料中,基体与晶须间的界面结合牢固;而在N2+CO气氛下,由于CO气体与SiC晶须表面发生化学反应生成SiO2;导致相界面上渗入一层很厚的玻璃相.两种相界结构均导致材料性能的下降.本工作提出了改进α-Sialon/SiC(w)复合材料显微结构的几个可能的途径.
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高性能细晶粒氧化铝陶瓷材料的制备与研究
彭晓峰,黄校先,张玉峰
1998 Vol. 13 (3): 327332
摘要(
1992 )
PDF(482KB)(
1650
)
本文对商用γ-Al2O3粉体预处理后,采用热压工艺,制备了高性能细晶粒纯氧化铝陶瓷材料,1450℃/30min热压获得晶粒尺寸为0.5μm、抗弯强度为500±45MPa;1550℃/30min获得断裂韧性为5.7±0.5MPa·m1/2的氧化铝材料.并对氧化镁添加剂的作用进行了研究:在1420℃/30min制备了相对密度为99.3%,抗弯强度为584±51MPa的氧化铝材料;并发现了氧化镁在氧化铝中的不同作用机理.
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缺陷化合物La2/3TiO3-λ(λ=0.000~0.046)粉末的水热合成及表征
陈代荣,焦秀玲,徐如人
1998 Vol. 13 (3): 333338
摘要(
1784 )
PDF(373KB)(
805
)
水热法合成了系列缺陷化合物La2/3TiO3-λ(λ=0.000~0.046)粉末,利用XRD及TEM等技术对产物进行了表征;氧缺陷浓度增大,晶胞体积增大,在λ=0.020时,化合物由正交相转变为四方相;产物颗粒间聚集度较小,颗粒外形呈较规则六面体,平均直径0.1~0.3μm.
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自蔓延高温合成(SHS)氮化铝反应机制的研究
陈克新,葛昌纯,曹文斌,李江涛
1998 Vol. 13 (3): 339344
摘要(
1994 )
PDF(165KB)(
849
)
本文采用自行设计的铝箔包覆淬火新方法,获得了自蔓延高温合成AlN过程中不同阶段的燃烧产物,通过SEM观察和热力学分析,研究了自蔓延高温合成氨化铝的反应机制.研究结果表明,自蔓延高温合成氮化铝的形成过程是铝蒸发后,铝蒸气与氮气反应,最终形成氨化铝.其形成过程以VC机制为主.
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调制掺杂Al0.27Ga0.73As/GaAs多量子阱结构的光致发光
程兴奎,CHINV.W.L.,OSOTCHANT.,TANSYEYT.L.+,VAUGHAN M.R.,GRIFFITHSG.J.
1998 Vol. 13 (3): 345349
摘要(
1669 )
PDF(153KB)(
891
)
在调制掺杂(Si)Al0.27Ga0.73As/GaAs多量子阱结构的光致发光谱中,观测到一个强发光峰及多个低能弱发光峰.强发光峰是量子阱中基态电子与重空穴复合,即激子复合形成的,其低温发光线形可用Voigt函数拟合.低能弱峰是势垒层Al0.27Ga0.73As中DX中心能级上的电子跃迁到SiAs原子而引起,由此确定DX中心有四个能级,其激活能分别为0.35、037、0.39、0.41eV
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CaS:TmF3粉末蓝色发光材料的制备
孙甲明,钟国柱,范希武,郑陈玮,Gerd.O.Mueller,ReginaMuller-Mach
1998 Vol. 13 (3): 350356
摘要(
2000 )
PDF(401KB)(
802
)
本文研究了S+H2,S;H2S+H2;H2S,S+H2S和S+H2S十H2等不同气氛下用CaCO3硫化法制备的CaS粉末中的CaSO4和CaO杂质相的含量与反应气氛和反应方法的关系.X射线衍射分析表明,CaSO4和CaO杂质相的含量与反应气氛有密切的联系.CaS粉末中F+中心(带两个正电荷的S空位俘获一个电子)的数量与反应原材料和CaSO4和CaO杂质相的含量有关.光致发光的激发光谱表明,在CaS:TmF3发光粉末中存在由Tm3+离子发光中心向F+中心的能量传递,CaS粉末大量的F+中心的存在不利于CaS:TmF3蓝色发光效率的提高.通过对不同气氛下制备的CaS粉末F+中心、CaSO4和CaO杂质相的含量进行分析和比较,找到了制备适用于CaS:TmF3发光材料的CaS粉末的最佳方法.
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铌酸锶钡铁电陶瓷的介电弛豫行为
樊慧庆,张良莹,姚熹
1998 Vol. 13 (3): 357362
摘要(
2137 )
PDF(237KB)(
958
)
铌酸锶钡Sr1-xBaxNb2O6(0.25<x<075)陶瓷固溶体是典型的钨青铜结构弛豫型铁电体,其介电行为与钙钛矿结构弛豫型铁电体的介电行为极为相似,即射频介电温谱呈现弥散的居里温区.通过对Sr1-xBaxNb2O6(x=0.4、0.5、06)在─170~+400℃的介电温谱进行详细测定;与其热释电测量结果进行对比,发现它们在低温区的介电响应存在一个不同于钙钛矿结构弛豫型铁电体的弛豫过程,高于居里温区的介电响应很好地符合居里-外斯定律.结合钨青铜结构铁电体存在无公度相的特征,初步探讨了钨青铜结构弛豫型铁电体中局域极化的产生、增大和凝聚特点.
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TiO2/SiO2复合薄膜的晶化特征和结构转变研究
翟继卫,张良莹,姚熹
1998 Vol. 13 (3): 363367
摘要(
1892 )
PDF(328KB)(
874
)
对TiO2/SiO2复合薄膜的晶化特征进行了分析,研究表明,随着TiO2含量的增加,其晶化温度降低,而由锐钛矿相完全转变为金红石相的速度减慢.SiO2的析晶温度也随着TiO2含量的增加而降低,即TiO2具有诱导SiO22析晶的作用.锐钛矿晶粒尺寸的增加幅度随着TiO2含量的降低和热处理温度的升高而增大.其晶粒尺寸的大小与热处理时间的平方根成正比.认为由于TiO2含量的不同,造成薄膜中由锐钛矿相完全转变成金红石相的速度差异主要来自于薄膜中应力的作用.
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单分散二氧化硅形成过程中TEM观察和形成机理
陈胜利,董鹏,杨光华,杨九金
1998 Vol. 13 (3): 368374
摘要(
2576 )
PDF(437KB)(
1115
)
利用透射电子显微镜(TEM)首次观察到了生长过程中的单分散二氧化硅颗粒内部结构.在生长初期,单分散二氧化硅由结构疏松的絮状SiO2组成;而在生长过程的中后期由结构密实的SiO2组成.基于TEM观察结果和生长过程中其它现象的研究,提出了单分散二氧化硅形成机理,利用该基理对一些实验现象进行了分析和讨论.
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真空退火Co/Pt多层膜的结构、磁及磁光特性分析
李明,蒋志红,沈德芳
1998 Vol. 13 (3): 375380
摘要(
1973 )
PDF(370KB)(
868
)
本文用直流磁控溅射方法制备了Co/Pt多层膜,并对其进行了较为细致的真空退火处理,结果表明,适度的低温退火可增加Co/Pt多层膜的矫顽力,而并不削弱其磁滞克尔回线的矩形特征.当退火温度达到300℃以后,Co/Pt多层膜的矫顽力、垂直各向异性和克尔角将强烈下降,晶体结构的改善及应力的释放、晶粒的增长、层间原子扩散引起的Co层有效厚度减薄,进而居里温度的下降,分别是Co/Pt多层膜在低温、中温、高温退火过程中,磁及磁光性能变化的主要机制.
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O2,金属电极/YSZ界面的电化学研究
李奇,孙成文,王评初,杨芝洲
1998 Vol. 13 (3): 381388
摘要(
1668 )
PDF(313KB)(
876
)
本文利用交流阻抗和直流极化的电化学方法,比较了200~500℃氧在Pt、Ag、Au、Ag-Pd四种化学镀电极上的扩散,350~600℃氧在金属电极/YSZ界面的电化学反应速度以及阴阳电荷传递系数;计算了350~600℃四种电极的界面阻抗;研究了400℃时O2在Ag-Pd电极界面的交换电流密度Io与氧分压Po2的定量关系.
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水基溶胶-凝胶法制备Ba0.5Sr0.5TiO3薄膜及其介电性能研究
齐兵,何夕云,丁爱丽,仇萍荪,陈先同,罗维根
1998 Vol. 13 (3): 389395
摘要(
1998 )
PDF(438KB)(
952
)
本文研究了一种以水为溶剂的Ba0.5Sr0.5TiO3(BST)液体源溶液,并用Sol-Gel技术制备出BST薄膜,实验中,对水基BST液体源浓缩凝胶进行了DTA/TGA分析,XRD谱分析显示,BST膜呈现纯钙钛矿相结构.从SEM电镜照片可以看到,BST薄膜厚度均匀一致,650℃热处理20min后,晶粒大小为200nm左右.性能测试结果表明,介电性能与膜厚有关,厚度为1250A的BST薄膜具有较优良的介电性能,当测试频率为1kHz时,介电常数为330,介电损耗为0.043左右.
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一种低温共烧AlN陶瓷基片的排胶技术
吴音,周和平,刘耀诚,缪卫国
1998 Vol. 13 (3): 396400
摘要(
2212 )
PDF(377KB)(
1656
)
介绍一种由高热导率AlN陶瓷和金属W共烧制备低温AlN陶瓷基片的排胶技术.研究了排胶过程中残余碳对AlN陶瓷基片相组成、烧结特性和微观结构的影响.结果表明:两步排胶法可以较好地解决W氧化及AlN陶瓷颗粒表面吸附残余碳的问题.
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喷雾热分解法制备氧化锆纤维的过程研究
周晓东,古宏晨,ZHANGSC
1998 Vol. 13 (3): 401406
摘要(
2158 )
PDF(519KB)(
868
)
本文研究了喷雾热解法制备氧化锆纤维的过程.用醋酸氧锆为前驱体能够制备出直径1~2μm、长度1~5cm的氧化锆纤维.研究了前驱体溶液浓度、表面张力、粘度对产品形貌的影响.通过控制操作条件,可以得到实心或空心纤维.
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二相粒子复合陶瓷内应力的有限元分析及其增韧机理
杨学贵,刘锋,侯耀永
1998 Vol. 13 (3): 407414
摘要(
1754 )
PDF(469KB)(
1001
)
本文建立了二相粒子复合陶瓷的有限元模型,分析了模型内部的应力分布状况,并总结了二相粒子体积比Vp变化时的应力分布的变化规律,讨论了颗粒热膨胀系数αp与基体热膨胀系数αm的匹配关系变化时,复合陶瓷内的应力分布状况,在此基础上,对二相粒子复合陶瓷的增韧机理做了探讨.
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Ni-Zn铁氧体纳米晶的机械化学合成
姜继森,高濂,郭景坤,杨燮龙
1998 Vol. 13 (3): 415418
摘要(
1851 )
PDF(300KB)(
933
)
以α-Fe2O3、ZnO及NiO粉体为原料,在高能球磨的作用下,通过机械化学反应合成了Ni-Zn铁氧体纳米晶.用XRD、TEM及Mossbauer谱学方法对样品进行了表征.结果表明,球磨所得纳米晶的晶粒尺寸为5~20nm,表现为超顺磁性.经800℃热处理后,晶粒长大到约50nm;表现为亚铁磁性.
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钠硼硅酸盐玻璃分相过程的NMR研究
任海兰,岳勇,叶朝辉,袁启华
1998 Vol. 13 (3): 419422
摘要(
2314 )
PDF(157KB)(
1139
)
利用29Si、11B、23Na MAS NMR,研究了一定组成的Na2O-B2O3-SiO2玻璃在不同温度下其微结构随分相处理时间的变化.结果表明,随分相过程的进行,[SiO4]结构单元的非桥氧之间逐渐脱氧,聚集程度逐渐提高,富硅相中的[BO3]结构与氧结合转变为[BO4]结构并进入富钠硼相,两相成分差逐渐增大,分相是扩散传质的结果.在较高的分相温度下,玻璃结构调整较快,因而更早地接近分相的平衡态.
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沙漠车用陶瓷活塞顶的研制
邬凤英,庄汉锐,李文兰,徐素英,罗新宇,符锡仁
1998 Vol. 13 (3): 423426
摘要(
1809 )
PDF(290KB)(
808
)
氮化硅陶瓷活塞顶是无冷机的关键部件之一.本工作选用高熔点的稀土氧化物为添加剂,在气氛加压炉内1800~1960℃,0.1~6MPaN2压力下进行烧结,制备了性能优越的氮化硅陶瓷材料.其常温抗弯强度为750MPa,断裂韧性为7.2MPa·m1/2,Weibull模数为12.3.使用该材料制备的氮化硅陶瓷活塞顶,装在6105型无水冷柴油机中,在规定的条件下进行耐久考核,已完成700h以上的台架实验,氮化硅陶瓷活塞顶装在EQ2060沙漠车上进行道路试验,已行驶1900km以上,经检验氮化硅陶瓷活塞顶完好无损.
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氮化硅陶瓷的液相连接研究
解荣军,黄莉萍,陈源,符锡仁
1998 Vol. 13 (3): 427431
摘要(
1878 )
PDF(420KB)(
865
)
本文研究了用氧氮玻璃作为中间层材料连接氮化硅陶瓷.结果表明,在1600℃×30min、5MPa的外加压力条件下,氮化硅陶瓷的结合强度达到基体氮化硅陶瓷的57%.结合层内的结构与基体氨化硅十分相似,但是晶粒尺寸较细,两者结构上的一致性对于提高结合强度起着重要的作用.
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激活温度对C-H体系低压金刚石生长条件的影响
刘志杰,张卫,万永中,王季陶
1998 Vol. 13 (3): 432434
摘要(
1715 )
PDF(174KB)(
807
)
本文根据非平衡热力学耦合模型计算了不同激活温度下的金刚石生长相图,研究了不同激活温度下金刚石生长区的变化.激活温度升高,金刚石生长区变大,有利于生长金刚石.对干不同的衬底温度,随激活温度的升高,金刚石生长区的变化也有所不同.
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新型固体润滑剂──氟化石墨的制备与性能的研究
夏金童,陈小华,征茂平,熊友谊,周声劢,陈宗璋
1998 Vol. 13 (3): 435439
摘要(
2028 )
PDF(268KB)(
1225
)
通过电解熔盐KF·ZHF制取氟气,再将氟气与石墨在500℃时进行反应,从而制备了氟化石墨新材料.其密度值为2.53g/cm3、电阻率为3.1×103Ω·cm,颜色为灰白色,在波数1219、1350cm-1附近有F-C共价键红外光谱吸收峰.对氟化石墨、石墨、二硫化钼进行摩擦因数测试,结果表明:氟化石墨摩擦因数最小.还讨论了氟化石墨的一些特殊性能和工艺条件.
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可录CD无机存储介质──AgOx的研究
黄秀光,沈德芳
1998 Vol. 13 (3): 440444
摘要(
1951 )
PDF(261KB)(
776
)
本文研究了AgOx薄膜的光学性能、分解过程和记录特性.研究表明,在氩气分压为0.67Pa和氧气分压为2.0Pa的条件下,反应溅射制备的AgOx薄膜是非晶态的,在400℃热处理时,完全分解为Ag;本文成功地对AgOx薄膜进行了静态写入实验,AgOx有望成为一种新的CD-R存储介质.
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阴离子在形成纺锤形α-FeOOH中的作用
朱昊果,陆轻铱,曾京辉,宋宝珍,曾桓兴
1998 Vol. 13 (3): 445448
摘要(
1793 )
PDF(303KB)(
832
)
通过用不同碱类或混合碱分别和FeSO4反应,合成了纺锤形α-FeOOH;用TEM观察产物的形貌,结果显示:纺锤形α-FeOOH生成的轴比与[OH-]有关,[OH-]越高,形成的轴比越大,的浓度越大,短轴越长,轴比减小,越趋于椭球形.形成纺锤形粒子的本质原因可能是通过离子的链接凝并作用.
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